Plankalkül

Планкалкюль (нем. Plankalkül — "план счислений") — первый в мире высокоуровневый язык программирования, созданный немецким инженером Конрадом Цузе в 1943—1945 году и впервые опубликованный в 1948 году. В дословном переводе на русский - «планируемые вычисления» или «запланированные вычисления», то есть «программирование». Язык разрабатывался как основное средство для программирования компьютера Z4, однако был пригоден и для работы с другими похожими на него вычислительными машинами.

Кем был Конрад Цузе? Конрад Цузе (1910–1995) был пионером в области компьютерных технологий, создавшим одну из первых вычислительных машин с программным управлением. Между 1936 и 1945 годами он построил свои первые четыре вычислительные машины — Z1 , Z2 , Z3 и Z4 . В 1945 году он переехал в Баварию, где продолжил конструировать вычислительные машины в своей новой компании. Там же он разработал один из первых языков программирования высокого уровня — так называемый Plankalkül. Узнайте больше о Конраде Цузе и его машинах в энциклопедии (см. ниже) или прочитайте очерки о нем .

Z4 был одним из первых в мире коммерческих цифровых компьютеров, спроектированным немецким инженером Конрадом Цузе и построенным его компанией Zuse Apparatebau между 1942 и 1945 годами. не электронная машина. Z4 был очень похож на Z3 по своей конструкции, но был значительно улучшен в ряде аспектов. В 1944 году Цузе работал над Z4 с двумя дюжинами человек, в том числе с несколькими женщинами. Некоторые инженеры, работавшие на телекоммуникационном предприятии, также подрабатывали в Цузе. Чтобы предотвратить попадание в руки Советов, Z4 был эвакуирован из Берлина в феврале 1945 года и перевезен в Геттинген. Z4 был построен в Геттингене на предприятии Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Институт аэродинамических исследований), который возглавлял Альберт Бетц. Но когда он был представлен ученым AVA, уже был слышен рев приближающегося фронта, поэтому компьютер был перевезен на грузовике вермахта в Хинтерштайн в Бад-Хинделанге, где, как говорят, Конрад Цузе встретил Вернера фон Брауна. В 1949 году швейцарский математик Эдуард Штифель, вернувшись из США, где он инспектировал американские компьютеры, посетил Zuse и Z4. Когда он сформулировал дифференциальное уравнение для Цузе, который сразу же запрограммировал Z4 для его решения, Штифель решил приобрести компьютер для своего учреждения в Швейцарии, Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich). Он был доставлен в ETH Zurich в сентябре 1950 года. Z4 также использовался для расчетов при работе на плотине Гранд Диксенс. В 1950/1951 году Z4 был единственным работающим цифровым компьютером в континентальной Европе и вторым цифровым компьютером в мире, который продавался, опередив Ferranti Mark 1 на пять месяцев и UNIVAC I на десять месяцев, но, в свою очередь, уступив БИНАК (хотя на сайте заказчика он никогда не работал). В 1954 году Z4 был передан Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis (Франко-немецкий исследовательский институт) во Франции, где он использовался до 1959 года. Сегодня Z4 выставлен в Немецком музее в Мюнхен.

По сравнению с Z3 память Z4 состояла из 32-битных, а не 22-битных слов с плавающей запятой. Специальный блок под названием Planfertigungsteil (блок построения программ), который перфорировал ленты с программами, значительно упростил программирование и исправление программ для машины за счет использования символических операций и ячеек памяти. Числа вводились и выводились как десятичные числа с плавающей запятой, хотя внутренняя работа была двоичной. У машины был большой репертуар инструкций, включая квадратный корень, MAX, MIN и знак. Условные тесты включали тесты на бесконечность. При доставке в ETH Zurich к машине было добавлено условное отделение, и она могла печатать на пишущей машинке Mercedes. Было две ленты с программами, вторая могла использоваться для хранения подпрограммы (первоначально планировалось шесть).

COBOL

В 1949 году Хоппер присоединилась к Eckert-Mauchly Computer Corp., где она разработала один из первыхкомпиляторов, который переводил инструкции программиста в компьютерные коды и придумал словокомпилятор. В качестве главного программиста она работала над дизайномUNIVAC I. Она осталась в фирме, когда она была поглощена Remington Rand (1951) и Sperry Rand Corp. (1955). В 1957 году ее подразделение разработалоFlow-Matic, первый англоязычныйкомпилятор обработки данных, который имел много особенностей, которые вдохновили на разработку COBOL. Ее разработка компиляторов для COBOL и ее решительнаяпропагандаязыка привели к его широкому использованию в 1960-х годах. Она ушла в отставку из военно-морского флота в звании командира в 1966 году, но в следующем году он была призвана вновь на действительную службу, чтобы помочь стандартизировать компьютерные языки флота. Ей было присвоено внеочередное звание коммодора в 1983 году, и это звание было включено в звание контр-адмирала в 1985 году. В возрасте 79 лет она была самым старым офицером на действительной военно-морской службе США, когда она снова вышла в отставку в 1986 году. За более чем шестьдесят лет существования COBOL претерпел несколько изменений.

КОБОЛ 60

CODASYL разработал первую версию COBOL в 1959 году. Новый язык компьютерного программирования получил мощную поддержку со стороны Министерства обороны США для удовлетворения его растущих потребностей в обработке данных.

КОБОЛ 61

Первая редакция включала в себя исправления того, как язык обрабатывает логические потоки.

КОБОЛ 65

К 1965 году популярность COBOL как инструмента для бизнеса и финансов росла. Эта редакция включала ресурсы для работы с таблицами.

КОБОЛ 68

По мере роста использования COBOL местные программисты создавали варианты для удовлетворения своих потребностей. В 1968 году COBOL 68 был попыткой стандартизировать язык в отрасли. Позже Американский национальный институт стандартов одобрил эту версию в качестве стандарта для коммерческого использования.

КОБОЛ 74

В 1970-х годах COBOL был одним из наиболее часто используемых языков программирования в мире. COBOL 74 был еще одной попыткой ANSI стандартизировать этот инструмент. В эту версию включены новые функции организации файлов.

КОБОЛ 85

Сравнительное изучение языков программирования в 1980-х годах показало, что программа отставала от других новых языков. COBOL 85 включал возможность создавать вложенные подпрограммы в процедурной структуре. Такие команды, как EVALUATE (оператор переключения) и CONTINUE (оператор, не являющийся оператором), увеличили его возможности обработки.

КОБОЛ 2002

COBOL 2002 добавил функции, которые были стандартными для других языков программирования. В эту версию включены инструменты объектно-ориентированного программирования, такие как классы и методы. Это также позволило программистам создавать пользовательские функции и использовать рекурсивные методы.

КОБОЛ 2014

Последняя версия COBOL считается последней версией. Даже при наличии объектно-ориентированного программирования разработчики склонны отдавать предпочтение более современным инструментам. COBOL 2014 включает изменения, упрощающие работу в гибридных средах.

C (си)

Кен Томпсон разработал язык программирования C вместе с Деннисом Ричи. Он написал первую версию UNIX с использованием C в Исследовательском центре вычислительных наук Bell Labs. «Наше сотрудничество было прекрасным. За 10 лет, что мы работали вместе, я могу вспомнить только один случай неправильной координации работы», — сказал Томпсон о Ричи в своей лекции ACM Turing Award: Reflections on Trusting Trust. «В тот раз я обнаружил, что мы оба написали одну и ту же 20-строчную программу на языке ассемблера. Я сравнил источники и был поражен, обнаружив, что они соответствуют характеру за характером. Результат нашей совместной работы был намного больше, чем работа, в которую каждый из нас внес свой вклад». Также в своей лекции о премии Тьюринга он описал, как он включил дыру в безопасности бэкдора в оригинальный компилятор UNIX C. Для этого компилятор C распознавал, когда он перекомпилировал себя и программу входа UNIX. Когда он перекомпилировал себя, он модифицировал компилятор, поэтому бэкдор компилятора был включен. Когда он перекомпилирует программу входа в UNIX, программа входа позволит Thompson всегда иметь возможность войти в систему, используя фиксированный набор учетных данных. Исходный код компилятора C включал взлом. Однако исходный код для последующих компиляторов был удален. Двоичный файл будет включать бэкдор при компиляции с компилятором, который включает в себя бэкдор-код. После обсуждения бэкдора Кен заявил: «Мораль очевидна. Вы не можете доверять коду, который вы не полностью создали сами». Томпсон работал над различными проектами, включая редакторов QED и ed. Это включало в себя его алгоритм построения для преобразования регулярного выражения в недетерминированный конечный автомат. Алгоритм повышает производительность сопоставления шаблонов выражений. Он также разработал широко используемую схему кодирования символов UTF-8 с Робом Пайком и помог создать компьютерное оборудование и программное обеспечение чемпиона мира Belle chess с Джозефом Кондоном. Томпсон в настоящее время работает в Google в качестве выдающегося инженера, где он помог разработать язык программирования Go. Он получил степень бакалавра и магистра в области электротехники и информатики в Калифорнийском университете в Беркли.

Был ещё и третий участник разработки языка С - Брайан Керниган (см. книгу «Язык программирования C»). Керниган получил степень бакалавра в области инженерной физики в Университете Торонто и докторскую степень в области компьютерных наук в Принстонском университете. Он написал ряд UNIX-приложений на C, таких как cron и ditroff, но он не работал над разработкой языка C. Он также написал учебник для языка B, разработанного Томпсоном (см. «Интервью: Брайан Керниган говорит о компьютерах, программировании и письме» в electronicdesign.com). B превратился в NB (New B), а затем в C, поэтому он написал первый черновикязыка программирования C. Ричи написал разделы системного программирования, а также Приложение А.

Керниган участвовал во многих других проектах по программированию, таких как AWK с Al Aho и Peter Weinberger и EQN с Lorinda Cherry. Он разработал препроцессор Ratfor FOR FORTRAN, который, по сути, взял программный поток в стиле C и сгенерировал исходный код FORTRAN. Ratfor был написан как часть серии «Software Tools» из Prentice Hall, где он был редактором программного обеспечения. Кроме того, Керниган придумал оригинальное название для UNIX, Unics (Uniplexed Information and Computing Service). Это была вариацияMultics (Multiplexed Information and Computing Service), ранней мэйнфреймовой операционной системы с разделением времени, используемой в Bell Labs. В настоящее время Керниган является профессором кафедры компьютерных наукПринстонского университета, где он также является представителем кафедры бакалавриата. Он продолжал писать с другими известными разработчиками программного обеспечения, такими как Пи Джей Плаугер дляThe Elements of Programming Style. Его последняя книга, D для Digital, основана на его Принстонском курсе «Компьютеры в нашем мире». Он предназначен для описания того, как вычисления работают для нетехнической аудитории.

UNIX

В 1969году Кеннет Томпсон Деннис Ричи разработали операционную систему UNIX в Bell Labs. Это была первая операционная система, предназначенная для работы на компьютерах всех размеров, что делало возможными открытые системы. UNIX стал основой для Интернета.

Истоки Unix восходят к середине 1960-х годов, когда Массачусетский технологический институт, Bell Labs и General Electric разрабатывали Multics, операционную систему сразделениемвременидля мэйнфрейма GE.

Multics отличалсянесколькими инновациями, но также представлял серьезные проблемы. Разочарованные размером и сложностью Multics, но не его целями, отдельные исследователи из Bell Labs начали выходить из проекта. Последними ушли Кен Томпсон, Деннис Ричи, Дуглас Макилрой и Джо Оссанна, которые решили переосмыслить свой опыт в новом проекте меньшего масштаба. Эта новая операционная система изначально была без организационной поддержки, а также без имени. Самое главное - "Новая операционная система была однозадачной".

В 1970 году группа придумала название Unics для Uniplexed Information and Computing Service (произносится как «евнухи»), как каламбур Multics, что расшифровывается как Multiplexed Information and Computer Services. Брайан Керниган берет на себя ответственность за эту идею, но добавляет, что «никто не может вспомнить» происхождение окончательного написания Unix Деннис Ричи, Даг Макилрой и Питер Г. Нойманн приписывают Кернигану.

Операционная система изначально была написанана языке ассемблера, но в 1973 году версия 4 Unix была переписана на C. Версия 4 Unix, однако,по-прежнему имела много PDP-зависимых кодов и не подходила для переноса. Первый порт на другую платформу был сделан пять лет спустя (1978) для Interdata 8/32. Bell Labs выпустила несколько версий Unix, которые в совокупности называются «Research Unix».

В 1975 году первая исходная лицензия для UNIX была продана Дональду Б. Гиллису из Университета Иллинойса на факультете компьютерных наук Урбана-Шампейн. Аспирант UIUC Грег Чессон, который работал над ядром UNIX в Bell Labs, сыграл важную роль в переговорах об условиях лицензии.

В конце 1970-х и начале 1980-х годов влияние Unix в академических кругах привело к широкомасштабному внедрению Unix (BSD System V) коммерческими стартапами, что, в свою очередь, привело к фрагментации Unix на множественные, похожие, но часто слегка несовместимые системы, включая DYNIX, HP-UX, SunOS/Solaris, AIX и Xenix.

В конце 1980-х годов AT&TUnix System Laboratories Sun Microsystems разработали System V Release 4 (SVR4), которая впоследствии была принята многими коммерческими поставщиками Unix.

В 1990-х годах популярность Unix иUnix-подобных касистем выросла и стала предпочтительной операционной системой дляболее чем 90% из 500 самых быстрых суперкомпьютеров в мире, поскольку дистрибутивы BSD и Linux были разработаны благодаря сотрудничеству всемирной сети программистов. В 2000 году Apple выпустила Darwin, также Unix-систему, которая стала ядром операционной системы Mac OS X, позже переименованной в macOS. «Операционные системы Unix широко используются на современныхсервера, рабочих станциях имобильных устройствах.